Gesunde Wurzeln – der Schlüssel zur Ertragssteigerung

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  • Gesunde Wurzeln der Schlssel zur ErtragssteigerungWhite paper, 2011

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  • 2 Gesunde Wurzeln der Schlssel zur Ertragssteigerung

    Die nchste grne Revolution wird neue landwirtschaftliche Strategien hervor-bringen, die sich auf die Wurzeln und den Boden konzentrieren. Die Saatgutbehandlung wird eine zentrale Rolle spielen, wenn es darum geht, die Wurzeln gesund zu halten und zu schtzen, um die Pflanzenleistung zu verbessern

    Kurzfassung

    Die Weltbevlkerung nimmt stetig zu. Damit steigt auch der Bedarf an Ackerland, Wasser, Energie und biologischen Ressourcen, um die Ernhrung zu sichern, ohne unser kosystem zu gefhrden. Die erste grne Revolution hatte signifikante Auswirkungen auf die landwirtschaftlichen Praktiken. Mglicherweise wird eine weitere grne Revolution folgen, die sich auf die Entwicklung bisher unerforschter Lsungen konzentrieren wird.

    Immer mehr Forschungsarbeiten auf der ganzen Welt deuten darauf hin, dass die Wurzelgesundheit ein Schlssel ist, um die Produktivitt von Nutzpflanzen zuknf-tig zu verbessern. Die Wurzeln werden oft vergessen, weil sie nicht zu sehen sind. Man vermutet, dass 80 % aller Pflanzenprobleme mit Boden- und Wurzelproble-men beginnen. Die zunehmende Anwendung von landwirtschaftlichen Methoden wie Direktsaat und Bewsserung kann das Auftreten von bodenbrtigen Krank-heiten verstrken, die die Wurzelgesundheit beeintrchtigen. Diese Krankheiten greifen in die physiologischen Prozesse der Pflanze ein und hemmen die Pflanzen-entwicklung, was sich wiederum negativ auf die Ertrge auswirkt. Es ist wichtig, genau zu verstehen, wie bodenbrtige Krankheitserreger ihren Schaden anrichten, um die richtigen Strategien zu entwickeln.

    Eine neue Strategie, die sich als erfolgreich erwiesen hat, ist die Verwendung von Fungiziden zur Saatgutbehandlung, um die Pflanzen vor diesen ertragsmindernden Krankheiten zu schtzen, so dass sie ihr genetisches Potenzial voll ausschpfen knnen. Sedaxane ist der erste Wirkstoff von Syngenta, der eigens als Saatgut-behandlung entwickelt wurde mit der optimalen Kombination aus systemischer Bewegung und Mobilitt im Boden. Dieser Wirkstoff gehrt zu der neuen Fungizid-klasse der SDHI. Syngenta wird Sedaxane-haltige Fungizide zur Saatgutbehandlung unter der Dachmarke VIBRANCE vermarkten. Sie zeichnen sich durch eine einzig-artige antifungielle Wirkung gegen zahlreiche samen- und bodenbrtige Pathogene wie beispielsweise Brandkrankheiten, Schneeschimmel oder Rhizoctonia aus.

    Industriefachleute und Wissenschaftler erkennen, dass krftige, gesunde Wurzeln der Schlssel fr die nchste grne Revolution sein knnten. Durch unser Interesse an der Wurzelgesundheit und mit der viel versprechenden neuen Sedaxane-Tech-nologie unternehmen wir den nchsten Schritt.

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  • Gesunde Wurzeln der Schlssel zur Ertragssteigerung 3

    Die Herausforderung: aus weniger mehr erzeugen

    Nach den neuesten Schtzungen leben heute ber 7 Milliarden Menschen auf der Erde. In den letzten dreihundert Jahren hat sich die Weltbevlkerung fast verzehn-facht und ist im letzten Jahrhundert um das Vierfache angestiegen. Bei einem geschtzten tglichen Zuwachs von einer Viertelmillion Menschen wird der Nah-rungsmittelbedarf ein bisher ungekanntes Niveau erreichen. Berichte von der Welt-ernhrungsorganisation (FAO) und anderen internationalen Organisationen sowie wissenschaftliche Untersuchungen besttigen dieses schwerwiegende Problem der Ernhrungssicherung. Die Frage, ob die Nahrungsmittelversorgung mit der Bevl-kerungszunahme Schritt halten kann, ist nicht neu. 1798 sagte Thomas R. Malthus voraus, dass das Bevlkerungswachstum der Nahrungsmittelproduktion davoneilen wrde, so dass die Menschen Hunger leiden mssten. In den frhen 1960er Jahren konnten die meisten Lnder ihre Nahrungsmittelversorgung durch eigene Ressour-cen sichern, aber die Warnungen hinsichtlich des rasanten Bevlkerungswachs-tums veranlassten viele dazu, Malthus Vorhersagen wieder in Erinnerung zu rufen.

    Durch den stetigen Anstieg der Weltbevlkerung wchst auch der Druck auf Acker-land, Wasser, Energie und biologischen Ressourcen, um die Ernhrung zu sichern, ohne unser kosystem zu gefhrden. Es wurde geschtzt, dass die Pro-Kopf-Produktion von Getreide, das bis zu 80% der Welternhrung ausmacht, seinen Hhepunkt Mitte der 80er Jahre erreichte und seither zurckgeht. Derzeit ist ein alarmierender Rckgang der fruchtbaren Ackerflchen zu verzeichnen. So wurde in den letzten 40 Jahren fast ein Drittel der weltweiten Ackerflchen (1,5 Milliarden Hektar) aufgegeben, weil sie durch Erosion unproduktiv geworden waren (Pimentel et al., 1995).

    Darber hinaus begrenzt die zunehmende Nachfrage nach Biokraftstoffen die Fl-che, die zur Nahrungsmittelproduktion zur Verfgung steht, und gefhrdet damit zustzlich die Sicherung der Nahrungsmittelversorgung.

    Der zunehmende Nahrungsmittelbedarf fhrte zur so genannten grnen Revolu-tion, die eine bemerkenswerte Steigerung der Pflanzenproduktion zur Folge hatte (Gewin, 2010). In den 1960er Jahren wurden die Bemhungen der Agrowissen-schaftler, neue ertragsreiche Sorten zu entwickeln, allmhlich in vielen Gegenden der Welt erkannt.

    Die stetige Zunahme der Weltbevlke-rung belastet unsere natrlichen Ressour-cen. Daher muss die Forschung neu aus-gerichtet werden, um aus weniger mehr zu produzieren

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  • 4 Gesunde Wurzeln der Schlssel zur Ertragssteigerung

    Aber trotz des Erfolgs dieser ersten grnen Revolution steht die moderne Land-wirtschaft vor der Herausforderung, den Weg fr weitere nachhaltige Lsungen zu bahnen, die spezifisch fr bestimmte Nutzpflanzen, lokale Gegebenheiten sowie verfgbare Ressourcen und Kulturen sind. Neue Technologien setzen das Potenzial von Pflanzen frei, damit die Landwirte mit weniger Wasser und Land mehr produ-zieren knnen. So schtzen Insektizide, Fungizide und Herbizide die Kulturen vor Insekten, Krankheiten und Konkurrenz durch Unkruter. Die moderne Wissenschaft kann wichtige natrliche Merkmale einer Pflanze identifizieren, um verbesserte Sorten mit hchstmglichem Ertragspotenzial zu zchten. In anderen Fllen kn-nen durch genetische Vernderung bestimmte Merkmale wie Krankheitsresistenz oder Herbizidtoleranz erzielt werden.

    Diese Trends und Entwicklungen haben die Anbaupraktiken beeinflusst. Sie weisen den Weg fr wichtige neue Forschungen, um Lsungen zu finden, wie man aus we-niger mehr erzeugen kann. Einige Beispiele sind nachstehend aufgelistet:

    Zunehmende Anwendung der Przisionslandwirtschaft (Einsatz von GIS, variable Aufwandmengen, variable Saatgutmengen usw.)

    Strkere Konzentration auf das Crop Enhancement, sodass die Kulturen extremen Umweltbedingungen besser widerstehen und Ressourcen effizienter nutzen knnen

    Aufgrund des zunehmenden Umweltbewusstseins gibt es eine Verlagerung zu nachhaltigeren Anbaumethoden wie Direktsaat/reduzierte Bodenbearbeitung und zu einem verbesserten Kohlenstoffmanagement (vor allem in Getreide, Raps und Mais)

    Mehrere Ernten pro Jahr, Zwischenfruchtanbau

    Vermehrtes Vorziehen und Verpflanzen (vor allem Zuckerrben)

    Technologien wie induzierte Resistenz und biologische Schdlingsbekmp-fung haben zunehmende Aufmerksamkeit als Alternativen zur herkmmlichen Krankheits- und Schdlingsbekmpfung in Kulturen erlangt

    Hybridkulturen (wie Raps, Getreide, Mais, Sonnenblumen und Sojabohnen)

    Die Technologie frdert nachhaltige Lsungen, um das Potenzial von Pflanzen nutzbar zu machen

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  • Gesunde Wurzeln der Schlssel zur Ertragssteigerung 5

    Um dem steigenden Nahrungsmittelbedarf nachzukommen und der zunehmenden Knappheit der natrlichen Ressourcen effizient zu begegnen, sind neue Strate-gien zur Ertragssteigerung erforderlich. Immer mehr Forschungsarbeiten auf der ganzen Welt deuten darauf hin, dass die Wurzelgesundheit ein Schlssel ist, um die Produktivitt von Nutzpflanzen zuknftig zu verbessern. Die Strategien von frher reichen heute nicht mehr aus, um den steigenden Nahrungsmittelbedarf zu decken. Die Wurzeln sind der Schlssel fr die zweite grne Revolution, so Jonathan Lynch, Pflanzenernhrer an der Pennsylvania State University. Peter Gregory, Leiter des Scottish Crop Research Institute in Dundee, ist der gleichen Meinung. In den letzten 40 Jahren haben wir es ziemlich weit gebracht, ohne uns um die Wurzeln zu kmmern, aber die wirtschaftlichen und kologischen Folgen ineffizienter Nhrstoffanwendungen werden jetzt deutlich.

    Der klare Zusammenhang zwischen Wurzelgesundheit und Ertragssteigerung wurde auch beim Global Root Health Forum weiter untersucht, das Syngenta 2011 veranstaltete. David Wright (North Central Soybean Research Program, USA) sagte in seinem Grundsatzreferat: Zuknftige Ertragssteigerungen werden durch eine verbesserte Wurzelgesundheit erzielt werden, aber dieses Gebiet ist eine hervorra-gende Gelegenheit fr die Forschung. Mark Westgate (Iowa State University, USA) fgte hinzu: Ein gesundes Wurzelsystem ist das A und O fr maximale Ernte- ertrge, womit er die Bedeutung der Wurzelgesundheit im Hinblick auf Ertrags-steigerungen hervorhob.

    Die Wurzel des Problems: Unsichtbare Krankheitserreger ge-fhrden die Wurzelgesundheit

    Wurzeln haben zwei Hauptfunktionen: 1) die Verankerung der Pflanze im Boden und 2) die Bereitstellung einer grossen Oberflche vergrssert durch Wurzel-haare zur Erleichterung der Wasser- und Nhrstoffaufnahme. Die Struktur und das Wachstumsverhalten von Wurzeln haben betrchtliche Auswirkungen auf die Grsse und die Strke der Pflanzen, auf ihre Anpassung an bestimmte Bden und ihre Reaktion auf bestimmte Anbaumethoden.

    Die Wurzeln werden oft vergessen, weil sie nicht zu sehen sind. Ihre Bedeutung fr die Pflanzengesundheit wir hufig bersehen. Man vermutet, dass 8